最近在研究Web架構方面的知識，包括數據庫讀寫分離，Redis緩存和隊列，集群，以及負載均衡（LVS），今天就來先學習下我在負載均衡中遇到的問題，那就是session共享的問題。

一、負載均衡

負載均衡：把眾多的訪問量分擔到其他的服務器上，讓每個服務器的壓力減少。

通俗的解釋就是：把一項任務交由一個開發人員處理總會有上限處理能力，這時可以考慮增加開發人員來共同處理這項任務，多人處理同一項任務時就會涉及到調度問題，即任務分配，這和多線程理念是一致的。nginx在這裏的角色相當於任務分配者。

如我們第一次訪問 www.baidu.com 這個域名，可能會對應這個IP111.13.101.208的服務器，然後第二次訪問，IP可能會變為 111.13.101.209

但是，這裏有一個問題，如果我們登錄了百度的一個賬號，如網頁的百度網盤，但是每次有可能請求的是不同的服務器，我們知道每個服務器都會有自己的會話session，所以會導致用戶每次刷新網頁又要重新登錄，這是非常糟糕的體驗，因此，根據以上問題，希望session可以共享，這樣就可以解決負載均衡中同一個域名不同服務器對應不同session的問題。

二、Redis介紹

目前多服務器的共享session，用的最多的是redis。

關於Redis的基礎知識，可以看我之前的博文Redis開發學習。

再簡單的梳理下：

1.redis是key-value的存儲系統，屬於非關系型數據庫

2.特點：支持數據持久化，可以讓數據在內存中保存到磁盤裏（memcached：數據存在內存裏，如果服務重啟，數據會丟失）

3.支持5種數據類型：string，hash，list，set，zset

4.兩種文件格式（即數據持久化）

1. RDB（全量數據）：多長時間/頻率，把內存中的數據刷到磁盤中，便於下次讀取文件時進行加載。

2. AOF（增量請求）：類似mysql的二進制日誌，不停地把對數據庫的更改語句記錄到日誌中，下次重啟服務，會根據二進制日誌把數據重寫一次，加載到內存裏，實現數據持久化

5.存儲

1. 內存存儲

2. 磁盤存儲（RDB）

3. log文件（AOF）

三、實現的核心思想

首先要明確session和cookie的區別。瀏覽器端存的是cookie每次瀏覽器發請求到服務端是http 報文頭是會自動加上你的cookie信息的。服務端拿著用戶的cookie作為key去存儲裏找對應的value(session)。

同一域名下的網站的cookie都是一樣的。所以無論幾臺服務器,無論請求分配到哪一臺服務器上同一用戶的cookie是不變的。也就是說cookie對應的session也是唯一的。

所以，這裏只要保證多臺業務服務器訪問同一個redis服務器(或集群)就行了。

四、PHP會話session配置改為Redis

我們可以看到PHP默認的的session配置使用文件形式保存在服務器臨時目錄中，我們需要Redis作為保存session的驅動，所以，這裏需要對配置文件進行修改，PHP的自定義會話機制改為Redis。

這裏有三種修改方式：

1.修改配置文件php.ini

找到配置文件 php.ini，修改為下面內容，保存並重啟服務

1. session.save_handler = redis

2. session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6379"

2.代碼中動態配置修改

直接在代碼中加入以下內容：

1. ini_set("session.save_handler", "redis");

2. ini_set("session.save_path", "tcp://127.0.0.1:6379");

註：如果配置文件redis.conf裏設置了連接密碼requirepass，save_path需要這樣寫tcp://127.0.0.1:6379?auth=authpwd ，否則保存session的時候會報錯。

測試：

1. <?php

2. //ini_set("session.save_handler", "redis");

3. //ini_set("session.save_path", "tcp://127.0.0.1:6379");

5. session_start();

7. //存入session

8. $_SESSION[‘class‘] = array(‘name‘ => ‘toefl‘, ‘num‘ => 8);

10. //連接redis

11. $redis = new redis();

12. $redis->connect(‘127.0.0.1‘, 6379);

14. //檢查session_id

15. echo ‘session_id:‘ . session_id() . ‘<br/>‘;

17. //redis存入的session（redis用session_id作為key,以string的形式存儲）

18. echo ‘redis_session:‘ . $redis->get(‘PHPREDIS_SESSION:‘ . session_id()) . ‘<br/>‘;

20. //php獲取session值

21. echo ‘php_session:‘ . json_encode($_SESSION[‘class‘]);

3.自定義會話機制

使用 session_set_save_handle 方法自定義會話機制，網上發現了一個封裝非常好的類，我們可以直接使用這個類來實現我們的共享session操作。

1. <?php

2. class redisSession{

3. /**

4. * 保存session的數據庫表的信息

5. */

6. private $_options = array(

7. ‘handler‘ => null, //數據庫連接句柄

8. ‘host‘ => null,

9. ‘port‘ => null,

10. ‘lifeTime‘ => null,

11. ‘prefix‘ => ‘PHPREDIS_SESSION:‘

12. );

14. /**

15. * 構造函數

16. * @param $options 設置信息數組

17. */

18. public function __construct($options=array()){

19. if(!class_exists("redis", false)){

20. die("必須安裝redis擴展");

21. }

22. if(!isset($options[‘lifeTime‘]) || $options[‘lifeTime‘] <= 0){

23. $options[‘lifeTime‘] = ini_get(‘session.gc_maxlifetime‘);

24. }

25. $this->_options = array_merge($this->_options, $options);

26. }

28. /**

29. * 開始使用該驅動的session

30. */

31. public function begin(){

32. if($this->_options[‘host‘] === null ||

33. $this->_options[‘port‘] === null ||

34. $this->_options[‘lifeTime‘] === null

35. ){

36. return false;

37. }

38. //設置session處理函數

39. session_set_save_handler(

40. array($this, ‘open‘),

41. array($this, ‘close‘),

42. array($this, ‘read‘),

43. array($this, ‘write‘),

44. array($this, ‘destory‘),

45. array($this, ‘gc‘)

46. );

47. }

48. /**

49. * 自動開始回話或者session_start()開始回話後第一個調用的函數

50. * 類似於構造函數的作用

51. * @param $savePath 默認的保存路徑

52. * @param $sessionName 默認的參數名，PHPSESSID

53. */

54. public function open($savePath, $sessionName){

55. if(is_resource($this->_options[‘handler‘])) return true;

56. //連接redis

57. $redisHandle = new Redis();

58. $redisHandle->connect($this->_options[‘host‘], $this->_options[‘port‘]);

59. if(!$redisHandle){

60. return false;

61. }

63. $this->_options[‘handler‘] = $redisHandle;

64. // $this->gc(null);

65. return true;

67. }

69. /**

70. * 類似於析構函數，在write之後調用或者session_write_close()函數之後調用

71. */

72. public function close(){

73. return $this->_options[‘handler‘]->close();

74. }

76. /**

77. * 讀取session信息

78. * @param $sessionId 通過該Id唯一確定對應的session數據

79. * @return session信息/空串

80. */

81. public function read($sessionId){

82. $sessionId = $this->_options[‘prefix‘].$sessionId;

83. return $this->_options[‘handler‘]->get($sessionId);

84. }

86. /**

87. * 寫入或者修改session數據

88. * @param $sessionId 要寫入數據的session對應的id

89. * @param $sessionData 要寫入的數據，已經序列化過了

90. */

91. public function write($sessionId, $sessionData){

92. $sessionId = $this->_options[‘prefix‘].$sessionId;

93. return $this->_options[‘handler‘]->setex($sessionId, $this->_options[‘lifeTime‘], $sessionData);

94. }

96. /**

97. * 主動銷毀session會話

98. * @param $sessionId 要銷毀的會話的唯一id

99. */

100. public function destory($sessionId){

101. $sessionId = $this->_options[‘prefix‘].$sessionId;

102. // $array = $this->print_stack_trace();

103. // log::write($array);

104. return $this->_options[‘handler‘]->delete($sessionId) >= 1 ? true : false;

105. }

107. /**

108. * 清理繪畫中的過期數據

109. * @param 有效期

110. */

111. public function gc($lifeTime){

112. //獲取所有sessionid，讓過期的釋放掉

113. //$this->_options[‘handler‘]->keys("*");

114. return true;

115. }

116. //打印堆棧信息

117. public function print_stack_trace()

118. {

119. $array = debug_backtrace ();

120. //截取用戶信息

121. $var = $this->read(session_id());

122. $s = strpos($var, "index_dk_user|");

123. $e = strpos($var, "}authId|");

124. $user = substr($var,$s+14,$e-13);

125. $user = unserialize($user);

126. //print_r($array);//信息很齊全

127. unset ( $array [0] );

128. if(!empty($user)){

129. $traceInfo = $user[‘id‘].‘|‘.$user[‘user_name‘].‘|‘.$user[‘user_phone‘].‘|‘.$user[‘presona_name‘].‘++++++++++++++++\n‘;

130. }else{

131. $traceInfo = ‘++++++++++++++++\n‘;

132. }

133. $time = date ( "y-m-d H:i:m" );

134. foreach ( $array as $t ) {

135. $traceInfo .= ‘[‘ . $time . ‘] ‘ . $t [‘file‘] . ‘ (‘ . $t [‘line‘] . ‘) ‘;

136. $traceInfo .= $t [‘class‘] . $t [‘type‘] . $t [‘function‘] . ‘(‘;

137. $traceInfo .= implode ( ‘, ‘, $t [‘args‘] );

138. $traceInfo .= ")\n";

139. }

140. $traceInfo .= ‘++++++++++++++++‘;

141. return $traceInfo;

142. }

144. }

在你的項目入口處調用上邊的類：上邊的方法等於是重寫了session寫入文件的方法，將數據寫入到了Redis中。

初始化文件 init.php

1. <?php

2. require_once("redisSession.php");

3. $handler = new redisSession(array(

4. ‘host‘ => "127.0.0.1",

5. ‘port‘ => "6379"

6. ));

7. $handler->begin();

9. // 這也是必須的，打開session，必須在session_set_save_handler後面執行

10. session_start();

測試 test.php

1. <?php

2. // 引入初始化文件

3. include("init.php");

4. $_SESSION[‘isex‘] = "Hello";

5. $_SESSION[‘sex‘] = "Corwien";

7. // 打印文件

8. print_r($_SESSION);

9. // ( [sex] => Corwien [isex] => Hello )

在Redis客戶端使用命令查看我們的這條數據是否存在：

1. 27.0.0.1:6379> keys *

2. 1) "first_key"

3. 2) "mylist"

4. 3) "language"

5. 4) "mytest"

6. 5) "pragmmer"

7. 6) "good"

8. 7) "PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4"

9. 8) "user:1"

10. 9) "counter:__rand_int__"

11. 10) "key:__rand_int__"

12. 11) "tutorial-list"

13. 12) "id:1"

14. 13) "name"

15. 127.0.0.1:6379> get PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4

16. "sex|s:7:\"Corwien\";isex|s:5:\"Hello\";"

17. 127.0.0.1:6379>

我們可以看到，我們的數據被保存在了Redis端了，鍵為： PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4.

負載均衡中使用 Redis 實現共享 Session